核电厂应急柴油发电机定期试验方法改进

李浪欣

福建福清核电有限公司 福建福清 350318

1 原有保护配置

该核电厂EDG的差动保护为非应急保护，仅在调试及定期试验期间投入，事故工况下EDG应急投运时自动退出[1]。以一应急柴油机LHP为例，在发电机两侧设置了2组电流互感器：一组CT设置在LHA母线应急电源进线开关柜中，另一组CT设置在柴油机中性点机端接线箱中，接线图如图1所示。

图1 EDG原有差动保护接线图

2 保护设计优化内容

新试验方式为EDG增加了一次电流支路。仍以LHP为例，柴油机利用移动试验负载进行满功率试验期间，LHA002JA断开，LHP101JA闭合。此时，在CT2中检测到发电机电流，而CT1中无电流，在综保装置中检测到保护区间内存在差动电流且超出整定值，因此差动保护动作。

2.1 定期试验方式改进措施

改进前，要想对该核电厂EDG进行满功率试验，必须通过应急安全母线与辅助外电网连接实现。并网试验期间存在故障，导致应急母线存在失电风险，影响机组的安全运行。为降低此风险，EDG满功率试验只能安排在大修期间特定窗口进行。若EDG在鉴定期间出现异常，将占用大修关键路径，进而影响整个大修工作安排。为解决上述问题，在EDG现有配置的基础上，增设EDG与移动试验负载的接口，设计一套6.6kV隔离与连接回路，用于对EDG连接移动试验负载进行试验，同时作为两者间的保护和安全隔离边界。该改进方式在不降低原有性能的前提下，为EDG连接移动试验负载进行功率试验提供了可能。

2.2 改进后的差动保护

为解决上述问题，需对现有的差动保护设计进行优化。针对新试验方式下的电流支路，在中压盘柜LHP/Q100内增设1组CT（简称“CT3”）。CT3专用于差动保护，将其二次绕组与CT1的二次绕组并接后接入综保装置。

柴油机移动负载试验回路与柴油机带应急母线的供电回路，同一时间内只有一条回路有效；同时，CT3二次回路设计为经可分断的端子排与CT1二次回路并接，正常运行期间CT3的二次回路断开，因此EDG差动保护功能不会受到影响。柴油机正常在线期间，保持CT1二次回路与综保装置接通；将CT3二次侧短接，然后移动滑块断开CT3二次回路与EDG综保装置的连接[2]。EDG连接移动负载试验期间，接通CT3二次回路与EDG综保装置的连接，取消二次侧短接；移动滑块断开CT1二次回路与综保装置的连接并进行CT1二次侧短接。

2.3 CT 选型计算

为防止保护误动，用于差动保护的2组CT宜选择同一型号、同一厂家、同一批次的产品。本项目属于工程改造，发电机中性点侧CT2由发电机厂家供货，因采购限制，新增CT3为盘柜厂家供货，无法保证同一厂家、同一批次，仅能保证主要参数保持一致。具体参数如表1所示。

表1 2组CT参数对比表

3 运行验证

通过核算，新增的CT3与CT2匹配后，理论上不会发生保护误动，但实际施工中存在CT极性连接错误的风险。为确保现场竣工后差动保护无误，需在系统投运前开展CT一次通流试验。如图2所示，分别在U、V、W三相CT的一次回路通入电流，依次观察电流值为30A、50A、80A时综保装置的动作情况。经确认，三相CT在各电流值下，差动保护均不动作，各项参数显示正常，新增CT的接入无误。

图2 通流试验接线示意图

4 结语

综上所述，在优化EDG周期试验方式后，为防止原差动保护误动作，在新型中压开关柜中增加了一套差动保护电流互感器。通过切换两组差动保护电路，在不同的运行条件下投入不同的电流互感器，不仅不影响区间内保护功能对设备的覆盖，而且防止了保护误动作[3]。该优化方法最大限度地保留了原设计，对现有系统影响不大。对类似的保护优化设计具有一定的参考价值。